2. Выбор автоматических выключателей и предохранителей для защиты двигателей

От цехового трансформатора кабелем питается сборка механической мастерской, к которой подключены четыре двигателя. Напряжение сети 380 В. Все двигатели работают одновременно. Типы двигателей приведены в табл. 1. Схема цеховой электрической сети, питающей сборку механической мастерской, приведена на рис. 2. Требуется выбрать аппараты защиты двигателей и кабеля, питающего сборку:

а) автоматические выключатели QF1 – QF5 (рис. 2 (а));

б) плавкие предохранители F1 - F5 (рис. 2(б)).

Рис. 2. Участок радиальной схемы цеховой электрической сети: ТП – трансформаторная подстанция; РУ – распределительное устройство; КЛ - кабель; QF1 – QF5 – автоматы; М1 – М4 – двигатели; F1 - F5 – плавкие предохранители.

Определим по мощности двигателей их номинальные и пусковые токи так же, как в задаче 1. Рассчитаем по выражению (1) номинальные токи вставок предохранителей, защищающие двигатели (рис.2б). Подберем по справочным данным ближайшие к расчетным номинальные токи вставок для предохранителей разных типов: ПР. – 2, ПН. – 2, НПР, НПН и занесем все вышеуказанные расчетные и справочные величины в табл.1.

Для предохранителя, защищающего кабель, питающий сборку, номинальный ток рассчитаем по выражению:

где – сумма пусковых токов всех самозапускающихся двигателей.

.

Таблица 1

Мощность двигателя, кВт	Ток двигателя, А		Ток вставки, А
	номинальный	пусковой	расчетный	принятый
				ПР-2	ПН-2	НПН, НПР
11 11 7,5 7,5	21,1 22 14,8 15,1	158,25 165 111 98,2	68,4 69,92 47,04 41,61	80 80 60 60	80 80 50 50	80 80 63 63

Выбираем по ближайшему большему значению номинального тока предохранитель типа ПН-2 (I Н = 250 А).

Проверяем правильность выбора по условию пуска двух самых крупных двигателей в нормальном режиме:

где – сумма номинальных токов работающих двигателей;

– сумма пусковых токов самых крупных двигателей.

.

Предохранитель типа ПН-2 этому условию удовлетворяет (250>212,98).

Выберем для защиты той же группы двигателей автоматические выключатели (рис.2а). Расчетные и справочные данные заносим в таблицу 2.

Таблица 2.

Мощность двигателя, кВт	Ток двигателя, А		Расчетные токи срабатывания расцепителей, А		Принятые токи срабатывания расцепителей, А
	номинальный	пусковой	Зависимые	Мгновенные	Зависимые	Мгновенные
11 11 7,5 7,5	21,1 22 14,8 15,1	158,25 165 111 98,2	23,98 16,13 16,5	247 166,5 147,3	35 35 20 20	400 400 180 180

Все двигатели имеют номинальные токи менее 50 А, поэтому для их защиты выбираем автомат АП50 – 3МТС I Н = 50 А.

Номинальный ток теплового расцепителя принимается ближайший больший номинального тока двигателя с поправкой на окружающую температуру: помещение, где установлены двигатели и автоматы обычное, отапливаемое, с температурой t = 20 °С; завод калибрует автоматы АП50 при температуре +35 °С, поэтому номинальные токи зависимых расцепителей выбираются по уравнению (6):

.

Ток срабатывания мгновенного расцепителя автомата принимается равным десятикратному току срабатывания теплового расцепителя.

Для защиты группы двигателей ток срабатывания независимого расцепителя автомата должен быть отстроен от тока самозапуска всех двигателей:

.

По справочным данным выбираем автомат А3700 с I Н = 160 А.

Ток срабатывания зависимого расцепителя автомата А3700:

,

что удовлетворяет требованию:

, так как 224А > 73 А.

Выдержку времени независимого расцепителя автомата А3700 приняли по справочным данным 0,15 с, что обеспечивает его селективность с мгновенными автоматами.

Ток срабатывания независимого расцепителя по справочным данным автомата А4100 равен:

или с учетом разброса минимальный ток срабатывания независимого расцепителя:

,

что удовлетворяет условию отстройки от токов самозапуска группы двигателей (798,6-958,4 А).